水磨鉆人工挖孔樁施工技術(shù)及單價(jià)分析

金 振

（中國鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 概預(yù)算審查所，工程師，廣西 南寧 530029）

抗滑樁支擋工程是整治山體滑坡常用方法之一?？够瑯妒前褬堵襁M(jìn)穩(wěn)定不動(dòng)的巖石、土體中，依靠樁與樁周邊巖（土）體的相互嵌制作用把滑坡推力傳遞到穩(wěn)定巖（土）體中，增加巖（土）體的抗滑力和被動(dòng)抗力，使滑坡體趨于穩(wěn)定。抗滑樁常用的施工方法有人工挖孔樁和鉆孔樁。鄰近既有鐵路線抗滑樁加固滑坡施工受地形地貌條件影響及鐵路運(yùn)營條件限制，大型鉆機(jī)機(jī)械無法使用，目前，鄰近既有鐵路抗滑樁施工大部分采用人工挖孔就地澆筑鋼筋混凝土方形、矩形或圓形樁。

南昆線xx 隧道進(jìn)口滑坡位于八渡站至文佃站區(qū)，為單線鐵路，線路右側(cè)約10 m 為一農(nóng)村公路，左側(cè)為南盤江。從地貌形態(tài)上看，該滑坡前沿已發(fā)生局部淺層滑動(dòng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探調(diào)查及地質(zhì)鉆探資料揭露，地質(zhì)表層為第四紀(jì)坡殘物，為粘土夾砂泥巖碎塊，磚紅色或淺黃色，下伏三疊系第中統(tǒng)邊陽組泥巖夾砂巖、中～弱風(fēng)化灰?guī)r，地下水主要為粘性土的孔隙水和基巖裂隙水。該滑坡組成邊坡巖土體為黏土夾碎石土，厚約2.5～6 m，其底部強(qiáng)風(fēng)化砂巖，厚約4.5～15.6 m，該滑坡在強(qiáng)降雨作用下發(fā)生土體沿強(qiáng)風(fēng)化砂巖頂面滑動(dòng)破壞（淺層滑動(dòng)，），在地質(zhì)條件不斷惡化下，有可能沿強(qiáng)風(fēng)化砂巖底面、中～弱風(fēng)化灰?guī)r頂面滑動(dòng)（深層滑動(dòng)），滑體長(zhǎng)約100 m，寬約70m，厚6～15 m，屬于中型滑坡。如不及時(shí)整治，將嚴(yán)重危及行車安全。本段線路采用抗滑樁加擋土墻結(jié)合錨索框架梁增加坡面穩(wěn)定性，解決滑坡體滑動(dòng)擠壓隧道和線路路基偏移問題。自隧道進(jìn)口設(shè)12 根抗滑樁加固滑坡，線路左、右側(cè)分別為7根和5根，樁之間距離為6～8 m，抗滑樁截面尺寸2.0×2.5 m，采用C30混凝土澆筑；樁長(zhǎng)18～27 m，左側(cè)抗滑樁下方陡坎新設(shè)C30 混凝土擋土墻，右側(cè)抗滑樁樁頂設(shè)兩排4Φ15.2 mm 預(yù)應(yīng)力錨索，第一排距樁頂以下0.5 m 位置，第二排距樁頂以下1.5 m位置，錨索長(zhǎng)27 m。

1 抗滑樁施工方案的比選

1.1 鉆爆法為確保既有鐵路的行車運(yùn)營安全，在鄰近鐵路線路兩側(cè)路堤坡腳、路塹坡頂、鐵路橋梁外側(cè)及鐵路隧道上方中心線兩側(cè)各1 000 m 范圍內(nèi)明確禁止使用爆破施工。

1.2 抗滑樁常規(guī)人工開挖從現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)地質(zhì)地層情況分析，該滑坡為巖質(zhì)順層滑坡，層間有軟弱夾層，為滑動(dòng)面，破壞模式為沿軟弱夾層順層滑坡，而在此滑面上下均為中～弱風(fēng)化砂巖、灰?guī)r，巖石抗壓能力強(qiáng)，該工點(diǎn)抗滑樁開挖深度很深，最深達(dá)27 m，而且從隧道進(jìn)口右側(cè)洞門變形觀測(cè)看，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)標(biāo)全部開裂，該滑坡變形還在加劇，在滑坡持續(xù)變形中施工抗滑樁，施工安全風(fēng)險(xiǎn)很大；加之。常規(guī)人工開挖中～弱風(fēng)化硬質(zhì)灰?guī)r，每日進(jìn)尺小于10 cm，不僅效率極低而且嚴(yán)重耽誤工期。

1.3 靜態(tài)爆破開挖對(duì)抗滑樁開挖采用化學(xué)膨脹劑、風(fēng)槍風(fēng)鎬等方法開挖，由于該地層間有軟弱泥巖夾層，吸收大部分化學(xué)膨脹劑產(chǎn)生的膨脹力，對(duì)巖層破壞較小，開挖效果不佳，既滿足不了施工工期要求，而且施工時(shí)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

1.4 水磨鉆鉆孔施工水磨鉆施工是通過鋼鉆筒里面刃片在鉆機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)下由外側(cè)向內(nèi)側(cè)切土施工，并把巖體切入套筒內(nèi)，巖石鉆入一定深度后在鋼鉆筒刃片水平剪切力和向上拉力的共同作用下，巖石的極限抗剪切力受到破壞，巖石柱體從根部發(fā)生剪切斷裂，然后提出套筒，清除筒內(nèi)巖石，如此反復(fù)操作。水磨鉆開挖對(duì)巖體的破壞程度小于鉆爆法和靜態(tài)爆破法，且安全可控，不受封鎖點(diǎn)施工的影響，施工進(jìn)尺每天可達(dá)50～60 cm，施工效率顯著提高。

經(jīng)對(duì)上述方案比選論證，認(rèn)為水磨鉆施工方法具有安全性效率性效益性等優(yōu)勢(shì)，符合“有效治理、施工快速、工藝可行、經(jīng)濟(jì)合理”要求，決定其為該滑坡整治抗滑樁施工方案.

2 水磨鉆施工工序

2.1 施工準(zhǔn)備清理平整孔樁場(chǎng)地，測(cè)量放線，定出孔樁位置，做好樁孔施工區(qū)的地表截、排水和防滲工作，運(yùn)送施工材料機(jī)具動(dòng)力通風(fēng)照明設(shè)備等。

2.2 鎖口施工挖孔樁的鎖口采用鋼筋混凝土澆筑，鎖口高度設(shè)置約30 cm 左右，避免孔樁周邊雜物污水等掉入樁孔內(nèi)影響人員安全，安裝好動(dòng)力提升裝置通風(fēng)照明排水等設(shè)施，在鎖口附近設(shè)置臨時(shí)蓄水設(shè)備，并用水管連接鉆機(jī)進(jìn)水口。

2.3 鉆孔取芯開挖采取間隔跳空開挖的方式，在一樁灌注完7天后方可開挖相鄰樁井。鉆機(jī)就位后沿樁截面進(jìn)行連續(xù)鉆進(jìn)，取芯直徑為15 cm 左右，取芯圓間間距約為14 cm 左右，鉆進(jìn)深度一次一般為50 cm，在各個(gè)鉆孔外側(cè)邊緣合理位置用直徑約為3 cm左右的手電鉆在剩余臨空巖體上鉆孔，鉆孔深度約為50 cm，在孔內(nèi)插入鋼釬，人工鑿除中間臨空部分巖體。

2.4 修整棄渣采用電錘或風(fēng)鎬修整孔樁，電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)提升渣土到孔口，重復(fù)鉆孔取芯棄渣。

3 水磨鉆單價(jià)分析

根據(jù)水磨鉆人工挖孔施工工藝及單價(jià)分析的準(zhǔn)確度要求，選取其中具有代表性的50 m 成孔施工資料，觀察記錄施工過程中工料機(jī)的具體消耗量，通過統(tǒng)計(jì)分析、整理、對(duì)比的方式，進(jìn)行單價(jià)分析。

3.1 施工所需人員消耗分析采用計(jì)時(shí)觀察法進(jìn)行施工消耗時(shí)間的記錄分析，觀察測(cè)定時(shí)間消耗，計(jì)算工程量和勞動(dòng)產(chǎn)量。水磨樁單孔樁施工采用2個(gè)班組，流水分班作業(yè)，以現(xiàn)場(chǎng)觀察為主要技術(shù)方法，采用工作日寫實(shí)法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工中各種用工消耗統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)完成水磨鉆成孔基本工作時(shí)間、輔助工作時(shí)間、規(guī)范時(shí)間和損失時(shí)間統(tǒng)計(jì)分析，折算每成孔深0.5m（挖方量2.5 m3）抗滑樁消耗的工時(shí)分析見表1。

表1 工作日寫實(shí)工時(shí)消耗分析

3.2 施工所需機(jī)具設(shè)備消耗按鉆孔取芯、提升棄渣耗用機(jī)械臺(tái)班以及參照鐵路工程路基預(yù)算定額抗滑樁孔樁開挖和地基處理鉆孔定額分析處理。折算每成孔1m 抗滑樁消耗單位臺(tái)班量，30 KN 以內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)0.058 臺(tái)班，轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)≤15 KNm0.52 臺(tái)班（鐵路工程施工機(jī)具臺(tái)班定額（2017）沒有水磨鉆臺(tái)班，根據(jù)水磨鉆工作特征參考地基處理鉆孔定額用轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)替換水磨鉆計(jì)列費(fèi)用），空氣壓縮機(jī)≤6 m3/min0.126臺(tái)班，專用泵機(jī)0.52臺(tái)班。

3.3 施工所需材料消耗分析材料消耗包含必需材料消耗和損失材料。采用現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)法對(duì)水磨鉆成孔20 m 使用材料數(shù)量及成孔后剩余材料數(shù)量整理及參照鐵路工程補(bǔ)充定額靜態(tài)爆破分析，得出材料總消耗量。折算每成孔1 m 抗滑樁工程耗用材料，水磨鉆筒（7個(gè)刀片）0.7 kg，水6 t，風(fēng)管0.348 m，水管0.57 m，鋼釬1.29 kg，工具鋼1.45 kg。

3.4 分析單價(jià)根據(jù)鐵路基本建設(shè)工程設(shè)計(jì)概（預(yù)）算編制辦法及鐵路基本建設(shè)工程設(shè)計(jì)概（預(yù)）算費(fèi)用定額，按照工程類別編制要求，采用鐵路工程預(yù)算定額和鐵路工程施工機(jī)具臺(tái)班費(fèi)用定額，基期采用鐵路工程材料基期價(jià)格，編制期材料價(jià)格采用經(jīng)規(guī)定額函發(fā)布的材料價(jià)格信息和施工地點(diǎn)造價(jià)部門公布的市場(chǎng)信息價(jià)或編制期調(diào)查價(jià)分析計(jì)算，特殊施工增加費(fèi)中的行車干擾費(fèi)依當(dāng)?shù)罔F路運(yùn)輸部門發(fā)布的每晝夜列車運(yùn)行對(duì)數(shù)表及受行車干擾范圍內(nèi)工程項(xiàng)目的工程量計(jì)算，間接費(fèi)以工程基期人工費(fèi)和基期施工機(jī)具使用費(fèi)之和為基數(shù)乘以路基附屬工程所列間接費(fèi)費(fèi)率計(jì)算，稅金按項(xiàng)目不含增值稅可抵扣進(jìn)項(xiàng)稅額的9%計(jì)算。根據(jù)以上規(guī)則編制水磨鉆人工挖孔單項(xiàng)概預(yù)算單價(jià)，將上述消耗數(shù)據(jù)換算成水磨鉆每m3 單價(jià)，分析結(jié)果見表2

表2 水磨鉆分析單價(jià) 單位m3

工作項(xiàng)目或費(fèi)用名稱單位數(shù)量費(fèi)用（元）單價(jià)一、定額直接工程費(fèi)直接工程費(fèi)五、施工措施費(fèi)行車干擾施工增加費(fèi)六、特殊施工增加費(fèi)直接費(fèi)七、間接費(fèi)八、稅金九、單項(xiàng)預(yù)算價(jià)值元元%元元%%%元282 282 511 6.9 33.5 9合價(jià)310 310 19 88 88 417 94 46 557

3.5 市場(chǎng)價(jià)格經(jīng)網(wǎng)上咨詢和電話詢價(jià)及施工地點(diǎn)附近勞務(wù)市場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，水磨樁人工挖孔樁成孔市場(chǎng)報(bào)價(jià)每m3 500～600元（含稅）。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定數(shù)據(jù)分析計(jì)算，水磨鉆人工挖孔每m3單價(jià)557 元，現(xiàn)場(chǎng)咨詢的實(shí)際市場(chǎng)價(jià)格每m3500～600 元。該單價(jià)分析結(jié)果基本符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況和勞務(wù)市場(chǎng)價(jià)格。

4 結(jié)束語

現(xiàn)行鐵路路基工程預(yù)算定額沒有水磨鉆等定額，概預(yù)算編制存在一定的困難。通過結(jié)合南昆線xx 隧道進(jìn)口滑坡水磨鉆人工開挖孔樁施工方法，采用工作日寫實(shí)法和鐵路工程設(shè)計(jì)概（預(yù)）算編制辦法及費(fèi)用定額分析水磨鉆挖孔樁每m3單價(jià)，為實(shí)現(xiàn)預(yù)算編制費(fèi)用與現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際發(fā)生費(fèi)用基本一致提供有價(jià)值的基礎(chǔ)資料。